KR100410982B1 - 반도체 제조장치용 보트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 제조장치용 보트에 관한 것으로서, 반도체 웨이퍼의 열처리용 보트에 있어서, 상기 보트는 복수개의 파트가 다단으로 적층되도록 구성되어 부분별 교체가 가능하게 된 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 보트를 각 파트별로 분리 제작하여 부분별 교체가 가능토록 구현함에 따라 고가의 재료로 이루어지는 보트 전체를 교체하지 않고 열적변형이 발생되는 부분만 교체할 수 있게 됨에 따라 그 만큼 설비유지비를 다운시킬 수 있게 되며, 고품질의 여분을 확보하기가 쉽다.
또한, 보트의 열적 변형이 이외에 수리 작업에 과정에서 발생되는 또 다른 변형요소를 줄이게 됨으로써, 그만큼 양질의 웨이퍼 제조를 꾀할 수 있다.
또한, 각 파트별로 분리 제작하여 사용하게 됨에 따라 보트를 보다 정교하게 제작할 수 있게 되어 양질의 웨이퍼를 제조할 수 있다.

Description

반도체 제조장치용 보트{Boat for Semiconductor Manufacturing Apparatus}
본 발명은 반도체 제조장치용 보트에 관한 것으로서, 특히, 처리챔버(Process Chamber)내에서 복수의 웨이퍼(Wafer)를 지지하기 위한 반도체 제조장치용 보트(Boat)에 관한 것이다.
일반적으로, 복수의 반도체웨이퍼에 대해서 한꺼번에 실시하는 소위 배치방식의 종형 열처리장치는 다수의 웨이퍼를 소정의 간격을 두고 지지하는 열처리용 보트에 의해 웨이퍼가 처리챔버 내로 로드되어 소정의 열처리가 실시된다.
상기와 같은 예로서 미국특허 5316472(출원일 : 1994년 5월 31일)호에 공개된 바 있다.
그 구성은, 상부지지판과, 하부지지판과, 상기 상·하부지지판에 의해 지지된 복수개의 지주와, 상기 지주에 다수의 웨이퍼를 소정의 간격을 두고 수평으로 지지하는 제1그르부와, 상기 제 1그르부와 교대로 형성되어 링플레이이트를 지주에수평간격으로 배치시키는 제 2그르부로 구성된다.
한편, 보트 지주의 변형을 방지하기 위한 예로서 일본공개특허공보 특개2000-49106호(공개일 평성12년 2월 18일(2000.2.18)에 공개된 바 있다.
그 구성을 보면, 열처리로내에서 복수의 반도체 웨이퍼를 지지하는 보트에 있어서, 그 보트는 상기 웨이퍼를 소정의 간격을 두고 수평으로 유지시키기 위하여 상기 웨이퍼에 대하여 수직으로 설치되는 지주와, 상기 지주상부를 지지하는 경우 보트로더에 메어 달도록 상기 지주에 일체로 마련된 계지부로 구성된다.
그러나, 이와 같은 종래의 열처리형 보트들은 고온으로 웨이퍼 열처리가 이루어짐에 따라 오랜 시간 사용하게 되면, 부품이 노후화되어 보트에 크랙이 발생하여 파티클이 발생시키는 등의 열적 변형을 일으키는 문제점이 있다. 특히, 반응가스가 정체하는 보트의 상부측이나 반응된 가스가 배출되는 부분 또는 링플레이트의 접합부 등에서 열적 변형이 크게 발생된다.
그러나, 이와 같은 보트는 재료비가 고가인 석영재질 등으로 구성됨에 따라 변형이 발생할 때마다 새로운 것으로 교체하여 사용하는 것이 무리가 따르며, 이를 해소시키기 위하여 변형이 발생된 부분을 수리하여 사용하고 있다.
수리 작업 시 가령, 변형된 링플레이트를 교체하기 위하여 낡은 링플레이트를 제거하고, 새로운 링플레이트를 교체하는 작업과정으로 인해 지주의 비틀어짐이 발생하여 균일한 열처리가 불가능하게 된다.
또한, 그 열처리용 보트가 일체로 형성되어 상술한 바와 같은 문제점이 존재하게 되어 부분적 변형이 일어나더라도 그 전체를 교체해야만 한다는 문제점이 있다. 이 경우 그 만큼 설비 유지비가 증가하게 되고, 그 단가가 비싸서 고품질의 여분을 확보하기가 어렵다는 문제점을 안고 있다.
또한, 그 전체사이즈가 대형화됨에 따라 정교하게 만들기가 힘들어 그 만큼 웨이퍼의 균일한 열처리를 저해시키는 요소를 많이 포함하게 된다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출 된 것으로서, 보트를 다수개를 적층시켜 사용하도록 함에 따라 열적 변형이 일어난 부분에 대해서만 부분별로 교체가능토록 하는 반도체 제조장치용 보트를 제공하는데 있다.
또한, 각 부분별로 제작하여 사용토록 함에 따라 전체사이즈를 크게 제작하지 않아도 되어 그 만큼 각 파트를 정교하게 제작하도록 함으로써 열처리 효과(예컨데, 막질의 두께를 균일하게 함 등)를 향상시키는 반도체 제조장치용 보트를 제공하는 데 있다.
또한, 변형이 일어난 부분에 대해서만 교체를 이루도록 함에 따라 그 수리 작업시간을 줄이는 반도체 제조장치용 보트를 제공하는 데 있다.
또한, 각 파트별로 분리 제작하여 사용토록 함에 따라 고품질의 여분을 쉽게 확보할 수 있게 하는 반도체 제조장치용 보트를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 반도체 제조장치용 보트에 있어서, 상기 보트는 복수개의 파트가 다단으로 적층되도록 구성되어 부분별 교체가 가능하게 된 것을 특징으로 한다.
도 1은 종형 열처리장치의 일 예를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 관련되는 열처리용 보트를 처리챔버로부터 인출된 상태를 도시한 도면,
도 3은 도 2에 도시된 열처리용 보트를 도시한 사시도,
도 4는 도 3의 화살표 A를 따라 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 관련되는 열처리용 보트를 도시한 도면,
도 6은 도 3 및 도 4에 도시된 열처리용 보트의 결합부의 구성을 확대해서 도시한 도면,
도 7은 도 3 및 도 4에 도시된 열처리용 보트의 결합부의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2 : 처리챔버
9 : 아웃튜브
100,200 : 보트
A : 제1파트
B : 제2파트
C : 제3파트
113a ~113d, 213a 213d : 제1지주
123a~123d, 223a~223d : 제2지주
133a~133d, 233a~233d : 제3지주
J : 결합부
161,161′·163,163′ : 요·철부
이하, 첨부된 도면 도 1내지 도 7을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하고자 한다.
도 1에 도시된 종형 열처리장치는 고온 하에서 반도체 웨이퍼에 대해 산화 또는 확산처리를 실시하도록 구성된다.
그 열처리장치(1)는 하단이 개방된 세로로 긴 원통형상의 석영제의 처리챔버(2)를 구비한다. 상기 처리챔버(2)의 안쪽에는 다수의 웨이퍼(3)를 적재시키는 보트(4)가 승강기구(미도시)에 의해 상기 처리챔버(2)의 내·외측으 로딩·언로딩가능케 설치되며, 상기 보트의 하부에는 처리챔버(2)의 하부측의 온도를 보강하는 보온통(5)이 설치되며, 상기 보온통(5)의 하부에는 상기 처리챔버(2)의 하부 개구부를 개폐하는 덮개(6)가 설치된다.
상기 처리챔버(2)의 주위에는 내부를 소정의 온도로 가열하는 히터(8)가 코일형상으로 설치되며, 상기 처리챔버(2) 및 히터(8)는 그 내부에 단열재가 마련된 아웃튜브(9)에 의해 전체가 덮어진다.
상기 처리챔버(2)의 하부측에는 가스도입관(10)이 일체로 형성되며, 그 타측에는 배기가스가 배출되는 배기관(미도시)이 마련된다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 관련되는 열처리용 보트(100)를 처리챔버(2)로 부터 인출된 상태를 도시한 도면이고, 도 3 은 상기 도 2에 도시된 열처리용 보트를 도시한 사시도이고 도 4는 상기 도 3에 도시된 A-A를 따라 도시한 종단면도이다.
상기 열처리용 보트(100)는 링보트의 형태를 이룬다.
보트(100)는 복수개의 파트(A,B,C)가 다단으로 적층되도록 구성되어 부분별 교체가 가능하게 구성되며, 각 파트는 상부지지플레이트(111)와, 상단부가 상기 상부지지플레이트(111)와 결합된 다수의 제1지주(113a,113b,113c,113d)로 구성된 제1파트(A)와; 상기 다수의 제1지주(113a ~ 113d)의 하단에 결합되는 다수의 제2지주(123a,123b,123c,123d)로 구성된 제2파트(B)와; 하부지지플레이트(131)와, 하단은 상기 하부지지플레이트(131)에 결합되고 상단은 상기 다수의 제2지주(123a,123b,123c,123d)의 하단과 결합되는 다수의 제3지주(133a,133b,133c,133d)로 구성된 제3파트(C)로 구성되며, 상기 상부지지플레이트(111) 및 하부지지플레이트(131)의 사이에는 예를 들면 117장의 링플레이트(R)를 소정의 간격을 두고 수평으로 배치시키는 복수의 링플레이트고정홈(G1)이 형성된다.
상기 링플레이트(R)의 상면에는 도 4에 도시된 바와 같이 웨이퍼(W)를 상면에 안착시키는 웨이퍼고정핀(151)이 설치되며, 웨이퍼고정핀(151)은 웨이퍼(W)가 안착되는 상기 링플레이트(R)의 상면에 설치된 지주부(151a)와, 상기 지주부(151a)에 상기 링플레이트(R)면으로부터 소정의 거리(D)를 두고 웨이퍼(W)를 안착시키는 웨이퍼안착부(151b)로 구성된다.
상기 각 파트(A,B,C)에 해당되는 제1,2,3지주(113a~ 113d, 123a~123d, 133a~133d)는 그 결합부(J)가 도4, 도 6, 도 7에 도시된 바와 같이 대응된 형태를갖는 다수의 요철부(161,163)로 구성된다.
상기 요철부(161,163)는 도 6에 도시된 바와 같이 반원형으로 형성된다.
또한, 상기 요철부(161,163)는 도 7에 도시된 바와 같이 원통형의 삽입홈(161′)과, 상기 삽입홈(161′)에 끼워 맞춤되는 원통형의 돌기(163′)로 구성된다.
상기에서 웨이퍼(W)를 링플레이트(R) 면으로부터 소정의 거리(D)를 두는 이유는 웨이퍼(W)를 이송시키는 포크암(미도시)이 삽입되어 승·하강동작을 하기 위함이다.
도 2에서 미설명부호(13)는 폐가스가 배출되는 배기관을 의미하고, 부호(15)는 상기 보트(100)를 승·하강시키는 승·하강수단을 의미한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 열처리용 보트(200)의 구성을 나타낸다.
도면에 도시된 바와 같이 보트(200)는 복수개의 파트(A,B,C)가 다단으로 적층되도록 구성되어 부분별 교체가 가능하게 구성되며, 보트(200)는 상부지지플레이트(211)와, 상단이 상기 상부지지플레이트(211)와 결합된 복수의 제1지주(213a ~ 213d)로 구성된 제1파트(A)와, 상기 제1파트(A)의 각 제1지주(213a ~ 213d)의 하단에 결합되는 복수의 제2지주(223a ~ 223d)로 구성된 제2파트(B)와, 하부지지플레이트(231)와, 상기 하부지지플레이트(231)에 그 하단이 결합되며, 그 상단은 상기 제2파트(B)의 각 제2지주(223a ~ 223d)의 하단에 결합되는 복수의 제3지주(233a ~ 233b)로 구성된 제3파트(C)로 이루어진다.
상기 각 제1,2,3지주(213a ~213d, 223a ~223d, 233a ~233d)에는 웨이퍼(W)가 소정의 간격을 두고 수평방향으로 배치되도록 웨이퍼고정홈(G2)이 형성된다.
한편, 상기 보트(200)의 각 파트(A,B,C)의 결합부(J) 역시 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같은 요철부(161,163,161′,163′)의 구성과 동일하므로 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 5에 도시된 실시 예에서 제2파트(B)는 제2지주(223a ~ 223d)가 별개의 부품으로 되어 있으나, 이를 해소시키기 위하여 각각의 제2지주(223a ~ 223d)를 하나로 묶는 가로봉(미도시)을 별도로 마련하여 사용할 수 도 있을 것이다.
상술한 보트(100,200)는 각 A,B,C의 3파트로 구성된 것을 예로 들어 설명하였으나, 각 파트의 구성을 하나의 형태로 구현하여 그 관리를 간편하게 할 수 있도록 할 수도 있을 것이다.
또한, 그 3파트에 한정된 것은 물론 아니며, 2개 또는 3개 이상의 파트로 분리 구성시킬 수 있다.
다음은 이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시 예에 의한 반도체 제조장치용 보트의 기능에 대해서 설명한다.
먼저, 포크암(미도시)을 이용하여 링플레이트(R)의 상면에 설치된 웨이퍼고정핀(151)에 웨이퍼(W)를 안착시킨 후 보트(100)를 처리챔버(2)의 내부로 로딩시킨 후 열처리를 행하게 된다.
상기와 같은 과정을 오랜 시간동안 반복적으로 행하다 보면 보트(100)는 노후화되어 열적 변형이 발생하게 된다. 특히 반응가스가 정체하는 부분 즉, 상부지지플레이트(111)부분이나 또는 배기가스가 배출되는 부분에서 크랙(crack)이 발생하거나 또는 링플레이트(R) 접합부분에서 크랙이 발생하게 된다.
이때, 상기 보트(100)는 분리 가능한 각 파트(A,B,C)로 구성됨에 따라 변형이 일어난 부분만 분리하여 간단하게 교체를 한 후 다시 사용하게 된다.
즉, 보트(100)의 상부측이 열적 변형이 발생될 경우 A파트만을 교체한 후 다시 사용하게 되고, 보트(100)의 중·하부측의 변형이 일어날 경우 역시 각 B, C파트만을 교체하여 사용하게 된다.
도 5에 도시된 본 발명의 다른 실시 예에 의한 보트(200)역시 상술한 내용에 의해 그 교체가 가능하게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명은 보트를 각 파트별로 분리 제작하여 부분별 교체가 가능토록 구현함에 따라 고가의 재료로 이루어지는 보트 전체를 교체하지 않고 열적변형이 발생되는 부분만 교체할 수 있게 됨에 따라 그 만큼 설비유지비를 다운시킬 수 있게 되며, 고품질의 여분을 확보하기가 쉽다.
또한, 보트의 열적 변형이 이외에 수리 작업에 과정에서 발생되는 또 다른 변형요소를 줄이게 됨으로써, 그만큼 양질의 웨이퍼 제조를 꾀할 수 있다.
또한, 각 파트별로 분리 제작하여 사용하게 됨에 따라 보트를 보다 정교하게 제작할 수 있게 되어 양질의 웨이퍼를 제조할 수 있다.

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 복수개의 파트가 다단으로 적층되도록 구성되어 부분별 교체가 가능하게 된것으로
    상부지지플레이트와, 상단이 상기 상부지지플레이트와 결합되는 복수의 제1지주로 구성된 제1파트;
    상기 제1파트의 각 제1지주의 하단에 결합되는 복수의 제2지주로 구성된 제2파트; 및
    하부지지플레이트와, 상기 하부지지플레이트에 그 하단이 결합되며, 그 상단은 상기 제2파트의 각 제2지주의 하단에 결합되는 복수의 제3지주로 구성된 제3파트로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치용 보트.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 각 제1,2,3지주의 결합부는 서로 대응된 형태를 갖는 다수의 요철부로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치용 보트.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 요철부는 반원형으로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치용 보트.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 요철부는 원통형으로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치용 보트.
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